Звуковые волны не видны человеческому глазу, но они заставляют вибрировать предметы, которые нас окружают. При определенных условиях эти колебания можно заметить. Так, если заставить колебать звук что-то видимое, например, луч света, то можно будет наблюдать малейшие перемещения акустических волн в воздухе. Такой метод называется акустической голографией и был придуман еще в середине ХХ века венгеро-британским ученым Денешем Габором.
Родоначальником же звуковой визуализации стал немецкий физиолог Ричард Эвальд. Он первым предположил, что при воздействии звука на слух в ушной улитке образуются так называемые стоячие волны. Их длина определяется частотой звукового колебания.
Ученый исследовал ушную мембрану с помощью акустического приемника из решетки с микрофонами и оптической камеры. Эвальд получил первый в мире визуальный образ звука в виде фигур Хладни — акустическую голограмму.
Как сделать акустический приемник в домашних условиях
Сегодня мы сделаем аналог простейшей акустической камеры и попытаемся спроецировать изображение звуковых волн на стену с помощью простой лазерной указки.
Вот что нам потребуется, чтобы «поймать» звук:
- лазерная указка
- двухсторонний скотч
- бумажный стаканчик
- пищевая пленка
- кусочек зеркала
- канцелярский нож
Первым делом необходимо натянуть кусок пищевой пленки на стаканчик. В результате должна получиться идеально гладкая поверхность, старайтесь, чтобы на пленке не оставалось морщин и провалов. Для надежности пленку можно зафиксировать на стаканчике канцелярской резинкой.
Затем в центр пленки с помощью двухстороннего скотча приклеим кусочек зеркала. Если маленького зеркала у вас нет, можно заменить его кусочком отполированной нержавейки и даже обычной пищевой фольгой.
Следующим шагом отрезаем донышко стакана и устанавливаем получившуюся конструкцию на твердое основание. Фиксируем на нем нашу оптическую камеру с помощью полоски скотча.
Аналогичным образом напротив установим лазерную указку. Необходимо, чтобы ее луч попадал в центр зеркала и отражался на противоположной стене. Осталось поставить стаканчик напротив музыкальной колонки и включить музыку.
Звуковые волны будут воздействовать на пленку-мембрану. А она улавливает малейшие движения воздуха и передает их на стену в виде пляшущего луча.
С помощью такого простого способа можно увидеть звук. Следует учитывать, что в этом опыте мы видим не саму звуковую волну, а только те возмущения, которые она создает на мембране из пищевой пленки. Точно такие же возмущения создаются в нашем ухе на барабанной перепонке. Перепонка передает их к молоточку, который бьет по наковальне. Далее через систему каналов, наполненных жидкостью, отправляет их в мозг в виде электрических импульсов.
